湿法冶金浸出
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2Fe(OH)3
17 2020年5月12日星期二
(6)有配合物形成的溶解。用氰化钾或氰 化钠溶液溶解金或银的过程,是这类反应的 常见实例。如金的氰化钠溶解反应:
1 2Au+4NaCN+H2O+ 2 O2 2NaAu(CN)2 +2NaOH
此外,硫化镍的氨溶浸也是一个重要实例, 其反应为:
金。
1
2020年5月12日星期二
1. 关于浸出的知识
浸出的实质; 浸出剂的选择; 浸出过程的分类 浸出反应的分类
2 2020年5月12日星期二
1.1 浸出的实质
浸出的实质在于利用适当的溶剂使矿石、精 矿和半产品中的一种或几种有价成分优先溶出, 使之与脉石分离。
3 2020年5月12日星期二
MeO(s)+H2SO4 MeSO4(l)+H2O (3)
Me(OH)3(l)+NaOH NaMe(OH)4(l) (4)
式(3)可举硫化锌精矿经氧化焙烧后的酸浸出为 例,式(4)可用三水铝石型土矿碱浸出为例。
10 2020年5月12日星期二
( 2 ) 某 些 难 溶 于 水 的 化 合 物 ( 如 MeS 、
1.2 浸出剂的选择
浸出所用的溶剂,应具备以下各种性质: ➢ 能选择性地迅速溶解矿石中的有价矿物; ➢ 对脉石和矿石中通常含有的杂质不发生作
用; ➢ 价格低廉而且来源容易; ➢ 没有危险,便于使用; ➢ 对于设备的腐蚀作用小; ➢ 能够再生使用。
4 2020年5月12日星期二
工业上做为浸出剂使用的主要有: 水; 酸液(通常为硫酸或盐酸); 碱(液氨溶液和碱溶液); 盐溶液(如贵金属浸出时所用的氰化钠或氰
CaWO4(g)+Na2CO3(l) CaCO3(s)+Na2WO4(l)
12 2020年5月12日星期二
1.4.3 溶质价发生变化的氧化-还 原溶解
这类反应可能有以下几种不同的情况: (1) 金属的氧化靠酸的氢离子还原而发生:
Me H 2 SO4 MeSO4 H 2
按照这类反应,所有负电性的金属均可溶解在酸 中。
MeS+H2SO4+O2 MeSO4+H2O+S
15 2020年5月12日星期二
硫离子氧化成元素硫的反应也可按下式发生: MeS+Me`Cl2MeCl2+2Me`Cl+S
在此情况下,实际得到应用的Me`Cl是FeCl3或 其他一些有价态变化的氯化物溶剂。
硫化物中的硫氧化成SO的反应: MeS+2O2 MeSO4
(3) 难溶于水的有价金属Me的化合物与第二种 金属Me`的可溶性盐发生复分解反应,形成第二种 金属Me`的更难溶性盐和第 一种金属Me的可溶性盐, 如下式所示:
MeS(s)+Me`SO4(l) Me`S(s)+MeSO4(l) 具体例子可举:
NiS(s)+CuSO4(l) CuS(s)+NiSO4(l)反应。 白钨矿用苏打溶液进行的加压浸出,也是属于 这种类型,其反应如下:
13 2020年5月12日星期二
(2)金属的氧化靠空气中的氧而发生: Me+H2SO4+O2 MeSO4+H2O
有些正电性的金属溶解便是如此。 (3)金属的氧化物靠加入溶液的氧化剂而发
生,例如: Me+Fe2(SO4)3 MeSO4+2FeSO4
2Fe2++MnO2+4H2SO4 MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O
也是属于这个类型。
16 2020年5月12日星期二
(5)基于金属还原的溶解。这类溶解反应 可以在被提取金属能形成几种价态的离子的情况 下发生。含有高价金属难溶化合物,可以在金属 还原成更低价时转变为可溶性化合物。例如,氧 化铜用亚铁盐浸出的反应: 3CuO+2FeCl2+3H2O CuCl2+ 2CuCl+
第一节 概述
什么是湿法冶金?
利用某种溶剂,借助化学反应(包括氧化、 还原、中和、水解及络合等反应),对原 料中的金属进行提取和分离的冶金过程。
湿法冶金的应用
湿法冶金作为一项独立的技术是在第二次
世界大战时期迅速发展起来的,在金、银、
铜、镍、钴、锌、铀、钨、钼和稀有金属
的提取以及氧化铝的生产都要用到湿法冶
简单的溶解 溶质价态不发生变化的化学溶解 溶质价发生变化的氧化-还原溶解
7 2020年5月12日星期二
1.4.1 简单的溶解
当有价成分在固相原料中呈可溶于水的化合 物形态时,浸出过程的主要反应就是有价成 分从固相转入液相的简单溶解,例如:
8 2020年5月12日星期二
MeSO4+aq MeSO4(l)+aq
上述第一种反应可以用于铜的湿法冶金,第二种 反应可以用于锌的湿法冶金。
14 2020年5月12日星期二
(4)与阴离子氧化有关的溶解。在许多 浸出场合下,金属由难溶化合物转入溶液的 过程,只有在难溶化合物中与金属相结合的 阴离子被氧化时才能进行。作为实例,可以 举出某些硫化精矿在进行所谓加压氧浸出时 硫离子氧化成元素硫的反应:
MeCO3等)与酸作用,化合物的阴离子按下式变 为气相:
MeS(s)+ H2SO4 MeSO4(l)+H2S(g)
(5)
MeCO3(s)+H2SO4 MeSO4(l)+H2CO3 (6) H2CO3 H2O+CO2(g)
式(5)可举ZnS的酸浸出为例,式(6)可用
ZnCO3的酸浸出作例子。
11 2020年5月12日星期二
(1)
? MeCl2(s)+aq
MeCl2(l)+aq
(2)
式(1)和式(2)可以作为有色金属化
合物经硫酸化焙烧或氯化焙烧后水浸出的这类
反应的例子。
9 2020年5月12日星期二
1.4.2 溶质价态不发生变化的化学 溶解
这类浸出反应有以下三种不同情况: (1)金属氧化物或金属氢氧化物与酸或碱的作用, 按下列式的反应形成溶于水的盐:
化钾溶液)wk.baidu.com
5 2020年5月12日星期二
1.3 浸出过程的分类
工业上常把浸出过程分为常压浸出和加压浸出两 大类;其中又包括水浸出、酸性浸出、碱性浸 出和盐溶液浸出。
其分类方法是根据浸出设 备进行的。
一般的浸出设备
2020年5月12日星期二
高压浸出设备6
1.4 浸出反应的分类
从冶金原理的观点看,将浸出按其主要反 应(即:有价金属转入溶液的溶解反应) 的特点分类更为便利。因此,将浸出过 程的反应分为三大类:
17 2020年5月12日星期二
(6)有配合物形成的溶解。用氰化钾或氰 化钠溶液溶解金或银的过程,是这类反应的 常见实例。如金的氰化钠溶解反应:
1 2Au+4NaCN+H2O+ 2 O2 2NaAu(CN)2 +2NaOH
此外,硫化镍的氨溶浸也是一个重要实例, 其反应为:
金。
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2020年5月12日星期二
1. 关于浸出的知识
浸出的实质; 浸出剂的选择; 浸出过程的分类 浸出反应的分类
2 2020年5月12日星期二
1.1 浸出的实质
浸出的实质在于利用适当的溶剂使矿石、精 矿和半产品中的一种或几种有价成分优先溶出, 使之与脉石分离。
3 2020年5月12日星期二
MeO(s)+H2SO4 MeSO4(l)+H2O (3)
Me(OH)3(l)+NaOH NaMe(OH)4(l) (4)
式(3)可举硫化锌精矿经氧化焙烧后的酸浸出为 例,式(4)可用三水铝石型土矿碱浸出为例。
10 2020年5月12日星期二
( 2 ) 某 些 难 溶 于 水 的 化 合 物 ( 如 MeS 、
1.2 浸出剂的选择
浸出所用的溶剂,应具备以下各种性质: ➢ 能选择性地迅速溶解矿石中的有价矿物; ➢ 对脉石和矿石中通常含有的杂质不发生作
用; ➢ 价格低廉而且来源容易; ➢ 没有危险,便于使用; ➢ 对于设备的腐蚀作用小; ➢ 能够再生使用。
4 2020年5月12日星期二
工业上做为浸出剂使用的主要有: 水; 酸液(通常为硫酸或盐酸); 碱(液氨溶液和碱溶液); 盐溶液(如贵金属浸出时所用的氰化钠或氰
CaWO4(g)+Na2CO3(l) CaCO3(s)+Na2WO4(l)
12 2020年5月12日星期二
1.4.3 溶质价发生变化的氧化-还 原溶解
这类反应可能有以下几种不同的情况: (1) 金属的氧化靠酸的氢离子还原而发生:
Me H 2 SO4 MeSO4 H 2
按照这类反应,所有负电性的金属均可溶解在酸 中。
MeS+H2SO4+O2 MeSO4+H2O+S
15 2020年5月12日星期二
硫离子氧化成元素硫的反应也可按下式发生: MeS+Me`Cl2MeCl2+2Me`Cl+S
在此情况下,实际得到应用的Me`Cl是FeCl3或 其他一些有价态变化的氯化物溶剂。
硫化物中的硫氧化成SO的反应: MeS+2O2 MeSO4
(3) 难溶于水的有价金属Me的化合物与第二种 金属Me`的可溶性盐发生复分解反应,形成第二种 金属Me`的更难溶性盐和第 一种金属Me的可溶性盐, 如下式所示:
MeS(s)+Me`SO4(l) Me`S(s)+MeSO4(l) 具体例子可举:
NiS(s)+CuSO4(l) CuS(s)+NiSO4(l)反应。 白钨矿用苏打溶液进行的加压浸出,也是属于 这种类型,其反应如下:
13 2020年5月12日星期二
(2)金属的氧化靠空气中的氧而发生: Me+H2SO4+O2 MeSO4+H2O
有些正电性的金属溶解便是如此。 (3)金属的氧化物靠加入溶液的氧化剂而发
生,例如: Me+Fe2(SO4)3 MeSO4+2FeSO4
2Fe2++MnO2+4H2SO4 MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O
也是属于这个类型。
16 2020年5月12日星期二
(5)基于金属还原的溶解。这类溶解反应 可以在被提取金属能形成几种价态的离子的情况 下发生。含有高价金属难溶化合物,可以在金属 还原成更低价时转变为可溶性化合物。例如,氧 化铜用亚铁盐浸出的反应: 3CuO+2FeCl2+3H2O CuCl2+ 2CuCl+
第一节 概述
什么是湿法冶金?
利用某种溶剂,借助化学反应(包括氧化、 还原、中和、水解及络合等反应),对原 料中的金属进行提取和分离的冶金过程。
湿法冶金的应用
湿法冶金作为一项独立的技术是在第二次
世界大战时期迅速发展起来的,在金、银、
铜、镍、钴、锌、铀、钨、钼和稀有金属
的提取以及氧化铝的生产都要用到湿法冶
简单的溶解 溶质价态不发生变化的化学溶解 溶质价发生变化的氧化-还原溶解
7 2020年5月12日星期二
1.4.1 简单的溶解
当有价成分在固相原料中呈可溶于水的化合 物形态时,浸出过程的主要反应就是有价成 分从固相转入液相的简单溶解,例如:
8 2020年5月12日星期二
MeSO4+aq MeSO4(l)+aq
上述第一种反应可以用于铜的湿法冶金,第二种 反应可以用于锌的湿法冶金。
14 2020年5月12日星期二
(4)与阴离子氧化有关的溶解。在许多 浸出场合下,金属由难溶化合物转入溶液的 过程,只有在难溶化合物中与金属相结合的 阴离子被氧化时才能进行。作为实例,可以 举出某些硫化精矿在进行所谓加压氧浸出时 硫离子氧化成元素硫的反应:
MeCO3等)与酸作用,化合物的阴离子按下式变 为气相:
MeS(s)+ H2SO4 MeSO4(l)+H2S(g)
(5)
MeCO3(s)+H2SO4 MeSO4(l)+H2CO3 (6) H2CO3 H2O+CO2(g)
式(5)可举ZnS的酸浸出为例,式(6)可用
ZnCO3的酸浸出作例子。
11 2020年5月12日星期二
(1)
? MeCl2(s)+aq
MeCl2(l)+aq
(2)
式(1)和式(2)可以作为有色金属化
合物经硫酸化焙烧或氯化焙烧后水浸出的这类
反应的例子。
9 2020年5月12日星期二
1.4.2 溶质价态不发生变化的化学 溶解
这类浸出反应有以下三种不同情况: (1)金属氧化物或金属氢氧化物与酸或碱的作用, 按下列式的反应形成溶于水的盐:
化钾溶液)wk.baidu.com
5 2020年5月12日星期二
1.3 浸出过程的分类
工业上常把浸出过程分为常压浸出和加压浸出两 大类;其中又包括水浸出、酸性浸出、碱性浸 出和盐溶液浸出。
其分类方法是根据浸出设 备进行的。
一般的浸出设备
2020年5月12日星期二
高压浸出设备6
1.4 浸出反应的分类
从冶金原理的观点看,将浸出按其主要反 应(即:有价金属转入溶液的溶解反应) 的特点分类更为便利。因此,将浸出过 程的反应分为三大类: